Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Расчет параболических зеркальных антенн. Расчет диаметров зеркал, фокусных расстояний и профилей зеркал. Расчет облучателя. Расчет характеристик антенны. Выбор схемы и расчет поляризатора. Выбор размеров волновода. Расчет возбуждающего устройства.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 11.01.2008. Год: 2008. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


1
2
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники
(ТУСУР)
Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники
(СВЧ и КР)
Двухзеркальная параболическая антенна круговой поляризации по схеме Кассегрена
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:
«Устройства СВЧ и антенны»
Студент гр. :
________
«___»_________.
Руководитель:
проф. каф. СВЧ и КР
__________
«___»__________.
Реферат
Курсовой проект 17 с., 8 рис., 8 источников.
ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ, ОБЛУЧАТЕЛЬ, КРУГОВАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ, КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ, УРОВЕНЬ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ.
Целью данной работы является освоение методов расчета параболических зеркальных антенн и определение их основных характеристик.
Курсовой проект выполнен в редакторе Microsoft Word XP, все расчеты и построения графиков выполнены с помощью программы Mathcad 2001 Professional.
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники (СВЧиКР)
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой СВЧиКР
___________________
ЗАДАНИЕ 14
на курсовое проектирование по дисциплине «Устройства СВЧ и антенны»
студенту___________________________________________________ , группа__________
Тема проекта: Двухзеркальная параболическая антенна круговой поляризации по схеме Кассегрена.
Срок сдачи проекта: _______________________
Исходные данные:
Ширина ДН - 4 градуса
Диапазон частот - от 5,7 ГГц до 6,3 ГГц
УБЛ - не хуже - 25 дБ
Коэффициент эллиптичности - не хуже 0,95
Вход - коаксиальный на 75 Ом.
Литература:
Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ. - М.: Связь, 1971. В 2-х частях.
Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств. - М.: Энергия, 1973. - 440 с.
Зузенко В.А., Кислов А.Г., Цыган Н.Я. Расчет и проектирование антенн. - Л.: ЛВИКА, 1969.
Покрас А.М., Сомов А.М., Цуриков Г.Г. Антенны земных станций спутниковой связи.- М.: Радио и связь, 1985. - 228 с.
Ямпольский В.Г., Фролов О.П. Антенны и ЭМС. - М.: Радио и связь, 1983. - 272 с.
Содержание пояснительной записки:
Возможные применения данного типа антенн.
Расчет конструктивных размеров и электрических характеристик облучателя ( ДН, поляризация, фазовый центр). Схема возбуждения. Аппроксимация ДН.
Расчет профилей большого и малого зеркал
Расчет характеристик антенны ( ДН, КНД, КИПа, УБЛ, Кэ ) на крайних частотах диапазона
Расчет допусков на изготовление зеркал и установку облучателя
Выводы.
Перечень графического материала:
Конструкция облучателя с размерами.
Общий вид антенны с размерами.
Графики расчетных характеристик облучателя и антенны.
Дата выдачи задания:_____________________
РУКОВОДИТЕЛЬ:
профессор кафедры СВЧиКР __________________________
СТУДЕНТ: ___________________________________________________
Содержание
1 Введение
2. Основная часть
2.1 Расчет диаметров зеркал, фокусных расстояний и профилей зеркал
2.2 Расчет облучателя
2.3 Расчет характеристик антенны

2.4 Выбор схемы и расчет поляризатора

2.4.1 Выбор размеров волновода

2.4.2 Расчет возбуждающего устройства
Заключение

Список использованных источников
Введение

В последнее десятилетие в областях космической и радиорелейной связи, радиоастрономии и других широкое распространение получили двухзеркальные антенны.
Основными достоинствами осесимметричных двухзеркальных антенн по сравнению с однозеркальными являются:
Улучшение электрических характеристик, в частности повышение коэффициента использования поверхности раскрыва антенны, так как наличие второго зеркала облегчает оптимизацию распределения амплитуд по поверхности основного зеркала.
Конструктивные удобства, в частности упрощение подводки системы фидерного питания к излучателю.
Уменьшение длины волноводных трактов между приемо-передающим устройством и облучателем, например, путем размещения приемного устройства, вблизи вершины основного зеркала.
Принцип действия двухзеркальных антенн заключается в преобразовании сферического волнового фронта электромагнитной волны, излучаемой источником, в плоский волновой фронт в раскрыве антенны в результате последовательного переотрожения от двух зеркал: вспомогательного и основного с соответствующими профилями.
В классических схемах Кассегрена используется следующее геометрооптическое свойство отражения сферической волны от поверхностей второго порядка: сферическая волна, излучаемая источником с фазовым центром, совпадающим с одним из фокусов произвольной поверхности второго порядка, в результате переотражения от нее преобразуется снова в сферическую волну, но с фазовым центром, совпадающим с другим фокусом.
Схема Кассегрена предложена в 1672 г. для построения оптических телескопов.
Эта схема может быть взята за основу при построении антенных устройств в диапазоне СВЧ при достаточно большом отношении диаметра раскрыва антенны к длине волны.
Антенны Кассегрена широко используются в области радиорелейной и космической связи, в радиоастрономии, радиоуправлении, радиолокации и т.д.
Для космической связи обычно строят антенны больших размеров с диаметром большого зеркала в 20-30 м и более. На тропосферных линиях связи применяются антенны сдиаметром раскрыва 7-18 м. В области радиорелейной связи применяются антенны с диаметром раскрыва от 0,5 до 5 м.
В данной работе необходимо рассчитать двухзеркальную параболическую антенну круговой поляризации по схеме Кассегрена.
2. Основная часть
2.1 Расчет диаметров зеркал, фокусных расстояний и профилей зеркал
Находим среднюю длину волны заданного частотного диапазона:
[м]
Найдём значение волнового числа k:
Найдём значение волнового сопротивления:
Диаметр основного зеркала 2Rп связан с заданной длиной волны и требуемым углом раствора диаграммы направленности на уровне половинной мощности приблеженной зависимостью[6]:
Фокусное расстояние выбирается из соотношения
откуда
Расстояние между фокусами гиперболоида fг выбирается в зависимости от требования к месту размещения облучателя. Обычно облучатель располагают вблизи центра основного зеркала, по этому
В литературе приводится следующее приблеженное соотношение для оптимального выбора диаметра гиперболоида:
K-отношение диаметра эффективного раскрыва облучателя к диаметру затенения (близка к 1 и уменьшается при большом числе облучателей);
f-фокусное растояние параболоида;
Откуда выбираем RГ=0.082 м.
Угол раскрыва ???определяется по формуле
Профиль параболы определяется в полярных координатах зависимостью
Вид параболоида и вспомогательного зеркала показан на рисунке 1.
Рис.1- Профиль большого и малого зеркала
Воспользовшись понятием об эквивалентном параболоиде найдем его фокус и угол раскрыва:
2.2 Расчет облучателя

В качестве облучателя будем применять рупор. Диаграмму направленности небольшого рупора можно рассчитать при помощи следующих приближенных соотношений:

FE()=(1+cos())(sin(kbрsin()/2))/(2kbрsin()/2) (2.2.1)

FH()=(1+cos())(cos (kaрsin()/2))/(2(1-(2kaрsin()/(2))2 )) (2.2.2)

Где FE( ), FH() - нормированные диаграммы направленности по напряжённости поля в плоскостях E и H соответственно;

- угол, отсчитываемый от направления максимума диаграммы направленности;

ap и bp - размеры раскрывa рупора в плоскостях H и E соответственно;

Далее пользуясь графиком(рисунок 2) и формулами (2.2.1) и (2.2.2) найдём размеры ap и bp, из соотношения, которому должна удовлетворять Д.Н. облучателя (2.2.3):

0.238=(1+cos(02))F(02)/2 (2.2.3)

Тогда F(02)=0.25

Таким образом подставим F(02) в формулы (2.1.1) и (2.1.2) и найдем значения sin(u1)/u1 и cos(u2)/(1-(2u2/)2).

Где u1= kbрsin(02)/2 для плоскости E и

u2= kaрsin(02)/2 для плоскости H.

Теперь из рисунка (2.1.1) найдем значения u1 и u2. Из которых, выразим ар и bр.

Рис.2 - Нахождение значений u1 и u2

Теперь выразим ар и bр. Из графика видно, что u1=2.61, а u2=3.34.

Таким образом, выразим ар и bр из u1= kbрsin(02)/2=2.61 и u2= kaрsin(02)/2=3.34.

Тогда aр=0.126 м., а bр=0.098 м..

Диаграмма направленности в разных плоскостях приведена на рисунке 3.
Так как ширина диаграммы направленности для разных плоскостей отличается незначительно, то будем производить расчет только для одной плоскости.
--- для плоскости H
для плоскости E
Рис. 3- Диаграмма направленности рупорной антенны
Коэффициент направленного действия рупора ориентировочно определяется:
(2.2.4)
Для обеспечения круговой поляризации в рупорную антенну помещают фазирующие секции. Поместим в раскрыв рупора фазирующую секцию(рис.4). Такая фазирующая секция состоит из наклоненных под углом 45 градусов параллельных металлических пластин, расположенных в раскрыве рупора. Принцип работы таких пластин основан на том, что падающее на пластины линейно поляризованное поле (например, вертикально поляризованное поле) может быть разложено на две взаимно перпендикулярные составляющие поля (Etg и En) с одинаковыми фазами и амплитудами(рис.5). Тонкие металлические пластинки влияют на скорость распространения только той составляющей поля, электрический вектор которой параллелен пластинам (т.е. Etg).
Выбирая расстояние между пластинами a и их ширину l, можно получить необходимый сдвиг фаз между составляющими поля.
Расстояние между пластинами выбирается из следующего неравенства:
.
Возьмем x=0,75?=0,75*0,05=0,375 м. (2.2.5)
Ширина пластин l фазирующей секции, при которой на ее выходе две взаимно перпендикулярные составляющие поля Etg и En будут сдвинуты по фазе на 90 градусов, определяется по формуле:
, где (2.2.6)
(2.2.7)
-длина волны в свободном пространстве.
Рис. 4-Рупорная антенна с фазирующей секцией
Рис. 5-Разложение поля металлическими пластинами в раскрыве рупора на составляющие
2.3 Расчет характеристик антенны
Теперь, когда основные данные облучателя и параболоида приближенно найдены, следует произвести расчет диаграммы направленности. Наиболее универсальным является апертурный метод расчета, которым мы и воспользуемся.
Расчет апертурным методом выполняется обычно в 2 этапа.
По известной нормированной диаграмме направленности облучателя F() определяется поле
в раскрыве параболоида F(). При этом считается, что фазовый центр облу и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.